JP2006142345A

JP2006142345A - Method and apparatus for machining long member

Info

Publication number: JP2006142345A
Application number: JP2004337143A
Authority: JP
Inventors: Kenji Saito; 憲治斎藤
Original assignee: Hino Motors Ltd
Current assignee: Hino Motors Ltd
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-06-08

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for machining a long member, such as a frame for a vehicle, having the length longer than that of an object to be machined by a laser beam machine, with the accuracy equivalent to the accuracy set for the laser beam machine. <P>SOLUTION: In the method and the apparatus for machining the long member as a workpiece having the length (L>Lx) longer than the movable distance (Lx) of the head of the program controlled laser beam machine in the longitudinal direction, every time the workpiece has been moved by the distance (L<SB>1</SB>, L<SB>2</SB>, L<SB>3</SB>...≤Lx) shorter than the movable distance (Lx), the workpiece is newly clamped, and a control program provided for every movable distance (Lx) so as to correspond to the specification of the workpiece is repeatedly carried out for every clamping time. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、長尺体にレーザ加工を施すための方法および装置に関する。本発明は、レーザ加工装置でその長手方向加工可能範囲を越える長尺体に、レーザ加工を施すために利用する。本発明は、大型または中型車両の車台となる鋼鉄製フレームに、穴あけ加工を施すために発明された方法および装置であるが、本発明は、車両用に限らず一般に、鋼材その他の長尺体をレーザ加工するために広く利用することができる。 The present invention relates to a method and apparatus for laser processing a long body. The present invention is used to perform laser processing on a long body that exceeds the longitudinal processable range with a laser processing apparatus. The present invention is a method and an apparatus invented for drilling a steel frame that serves as a chassis for a large or medium-sized vehicle. However, the present invention is not limited to a vehicle, and is generally a steel material or other long body. Can be widely used for laser processing.

大型または中型車両の製造には、断面がコ字形状（またはＵ字形状）をなし、その長さが数メートルないし十数メートルの鋼材を車両のシャシ・フレームとして利用する。そのシャシ・フレームとなる長尺の鋼材には、三面の所定位置にそれぞれ各種装置や部品を取付けるために、サイズの異なる多数の穴が形成される。旧くはパンチやドリルを用いて、鋼材の所定位置にこの取付け穴を形成する方法が採られていたが、近年レーザ加工装置を利用して、鋼材の所望の位置に所望の大きさ（または形状）の穴を形成することができることになった。レーザ加工装置を利用することにより、騒音、金属屑の散乱などがなくなり、作業環境が改善されるとともに、レーザ加工は加工精度が高く、作業工数も小さくなる利点がある。 For manufacturing a large or medium-sized vehicle, a steel material having a U-shaped cross section and a length of several meters to several tens of meters is used as a vehicle chassis frame. In the long steel material used as the chassis frame, a large number of holes of different sizes are formed in order to attach various devices and parts to predetermined positions on three surfaces. In the past, a method of forming this mounting hole at a predetermined position of a steel material by using a punch or a drill has been adopted, but in recent years, a desired size (or shape) of a steel material is desired by using a laser processing apparatus. ) Hole can be formed. By using the laser processing apparatus, noise and metal dust scattering are eliminated, the working environment is improved, and laser processing has the advantages of high processing accuracy and a small number of work steps.

レーザ加工装置は、その加工ヘッドとして細いかつ強力なレーザ光を発射する装置を備えている。そのレーザ光を鋼材に照射すると、きわめて局部的にその素材を溶融することができる。この原理により鋼材に所望の穴あけを行うことができる。このためには、加工対象となる鋼材を台に固定しておき、そのレーザ加工ヘッドをその鋼材表面に接近させ、レーザ光を発射するとともに、その加工ヘッドを穴の形状にしたがって所定速度で移動させることになる。 The laser processing apparatus includes a device that emits a thin and powerful laser beam as the processing head. When the steel material is irradiated with the laser beam, the material can be melted very locally. By this principle, a desired hole can be drilled in the steel material. For this purpose, the steel material to be processed is fixed to the base, the laser processing head is brought close to the surface of the steel material, laser light is emitted, and the processing head is moved at a predetermined speed according to the shape of the hole. I will let you.

たとえば車両フレームとなる鋼材に、取付けボルトを挿通するための直径７ｍｍの穴あけを行うには、レーザ加工ヘッドを鋼材表面の所定位置にその表面に対してほぼ垂直に設定する。そしてレーザ発振器に電流を供給して、レーザ光が導かれた加工ヘッドのレーザ照射孔からレーザ光を加工対象物に照射し、その加工ヘッドを機械的に直径７ｍｍの円周に沿って一定速度で移動させる。つまりレーザ加工ヘッドは、鋼材に対してレーザ光を照射するとともに、加工穴の形状にしたがって制御された速度で精密に移動させることが必要である。一例を示すと、その鋼材の厚さが約３ｍｍであるとすると、その直径７ｍｍの円周に沿ってレーザ加工ヘッドを一周させるに要する時間は約２秒である。鋼材が局部的に溶融され、素材に所望の形状の穴が形成され、穴の内側の材料が重力により脱落するタイミングで、レーザ発光素子に供給する電流は遮断される。 For example, in order to make a hole with a diameter of 7 mm for inserting a mounting bolt in a steel material used as a vehicle frame, a laser processing head is set at a predetermined position on the surface of the steel material substantially perpendicular to the surface. Then, a current is supplied to the laser oscillator, the laser beam is irradiated onto the object to be processed from the laser irradiation hole of the processing head to which the laser beam is guided, and the processing head is mechanically moved at a constant speed along a circumference of 7 mm in diameter. Move with. That is, the laser processing head needs to irradiate the steel material with laser light and move it precisely at a controlled speed according to the shape of the processing hole. As an example, if the thickness of the steel material is about 3 mm, the time required to make one round of the laser processing head along the circumference of 7 mm in diameter is about 2 seconds. The steel material is locally melted, a hole having a desired shape is formed in the material, and the current supplied to the laser light emitting element is cut off at the timing when the material inside the hole falls off due to gravity.

従来から行われているパンチ加工では、水平面に被加工物を置き、その被加工物の水平位置を調節してから、垂直に降下するパンチで穴あけを行う。これに対してレーザ加工装置では、上述のように加工穴に沿って光源を移動させることが必要である。そしてレーザ加工装置ではその加工ヘッドの形状は、機械的なドリル装置に比べて小形軽量である。したがって、標準的なレーザ加工装置は、レーザ光を発射する加工ヘッドは所定の範囲で水平面ｘ−ｙ方向に、数値制御により精密に駆動されるように構成されている。この原理により実用的なレーザ加工装置を設計すると、その加工ヘッドの水平面（ｘ−ｙ方向）移動範囲は、ｘ方向およびｙ方向にそれぞれ高々数百ミリ・メートルとされていた。 In conventional punching, a workpiece is placed on a horizontal surface, the horizontal position of the workpiece is adjusted, and then a hole is punched with a vertically descending punch. On the other hand, in the laser processing apparatus, it is necessary to move the light source along the processing hole as described above. In the laser processing apparatus, the shape of the processing head is smaller and lighter than that of a mechanical drilling apparatus. Therefore, a standard laser processing apparatus is configured such that a processing head that emits laser light is precisely driven by numerical control in the horizontal plane xy within a predetermined range. When a practical laser processing apparatus is designed based on this principle, the horizontal plane (xy direction) movement range of the processing head is at most several hundred millimeters in the x direction and the y direction.

従来からの穴加工方法として多用されている形態には、レーザ加工装置に係るものはなく、ドリル加工のもの（下記〔特許文献１〕参照）、あるいはパンチ加工のもの（下記〔特許文献２〕参照）がある。
実開平６−７４２１１号公報（日野自動車）特開平１１−１２３６２３号公報（プレス工業） There is nothing related to a laser processing apparatus in a form that is widely used as a conventional hole drilling method, but drilling (see [Patent Document 1] below) or punching (see [Patent Document 2] below) See).
Japanese Utility Model Publication No. 6-74211 (Hino Motors) JP 11-123623 A (Press Industry)

このようなレーザ加工装置を利用して、車両用フレームのような長尺物の材料に穴あけ加工を施すことが検討された。レーザ加工装置は、レーザ発振器は固定されており、レーザ光を加工対象物に導く加工ヘッドが移動可能な機構になっている。この加工ヘッドは、水平面横方向（ここではｘ軸方向とする）のみに、一定距離だけ（約３メートルほど）移動することができる装置である。これはレーザ光が導かれる加工ヘッドが、ｘ軸方向に約３メートルにわたり、平行に設けられた堅固な支持レールに沿って走行する構造となっている。ちなみにこの加工ヘッドのアームの水平面縦方向（ｙ軸方向）の可動距離は約１．５メートルである。すなわちこのようなレーザ加工装置を利用すると、長さｘ＝３メートル、幅ｙ＝１．５メートルの板材に穴あけ加工を施すことができることになる。車両用フレームは、その幅（ｙ方向）は約０．３メートルまたはそれ以下であるが、その長手方向（ｘ方向）はこの加工ヘッドの可動距離３メートルよりさらに長く、大型車両用のものでは１０メートルを越えるものもある。これを装置の制約である可動距離（ｘ方向）をさらに長くするには、加工方法として何らかの工夫を施すことが必要であることになった。 Using such a laser processing apparatus, it has been studied to drill a long material such as a vehicle frame. In the laser processing apparatus, the laser oscillator is fixed, and the processing head that guides the laser beam to the processing target is movable. This processing head is a device that can move by a fixed distance (about 3 meters) only in the horizontal direction (here, x-axis direction). This has a structure in which a machining head to which a laser beam is guided travels along a solid support rail provided in parallel for about 3 meters in the x-axis direction. Incidentally, the movable distance of the arm of this processing head in the horizontal direction (y-axis direction) is about 1.5 meters. That is, when such a laser processing apparatus is used, it is possible to drill a plate material having a length x = 3 meters and a width y = 1.5 meters. The vehicle frame has a width (y direction) of about 0.3 meters or less, but its longitudinal direction (x direction) is longer than the movable distance of 3 meters of this processing head. Some are over 10 meters. In order to further increase the movable distance (x direction), which is a limitation of the apparatus, it is necessary to devise some sort of processing method.

レーザ加工装置の加工ヘッドについて、それ以上の距離にわたり移動させる構造のものを実現するには、実用的にいくつかの困難な問題がある。すなわちレーザ加工ヘッドを長い距離にわたり移動させると、その位置制御の機械的精度は必然的に悪くなる。この機械的精度を高くするには、さらに堅固なレールなどの機械的構造が必要になり、全体の装置重量および規模がいちじるしく拡大する。このように広くて長い距離にわたり移動可能で精度の高い位置決めが可能な装置を実用的な形態および実用的な価格で実現することは困難である。さらにレーザ加工装置はレーザ光を出力しているタイミングでは、加熱され液状になった金属の飛沫が飛散するなど、その周囲に作業者が接近することは危険である。一般に、レーザ加工中はレーザ加工装置周囲に一定の囲いを設け、この囲いの中には作業者は立ち入れないことになっている。これでは作業手順も著しく不都合になる。したがって、長尺物にレーザ加工を施す装置を設置する工場では、レーザ加工装置の加工ヘッドはその可動距離を実用的な約３メートルに設定し、被加工物を移動させてこの問題に対処することになった。 It is practically difficult to realize a machining head of a laser machining apparatus that has a structure in which the machining head is moved over a longer distance. That is, when the laser processing head is moved over a long distance, the mechanical accuracy of the position control is inevitably deteriorated. To increase the mechanical accuracy, a more rigid mechanical structure such as a rail is required, and the overall apparatus weight and scale are significantly increased. It is difficult to realize such a device that can move over a wide and long distance and can be positioned with high accuracy in a practical form and at a practical price. Further, at the timing when the laser beam is output from the laser processing apparatus, it is dangerous for the worker to get close to the surroundings, such as the splash of metal that has been heated and turned into a liquid. In general, a certain enclosure is provided around the laser processing apparatus during laser processing, and an operator cannot enter the enclosure. This makes the work procedure extremely inconvenient. Therefore, in a factory where an apparatus for performing laser processing on a long object is installed, the processing head of the laser processing apparatus sets the movable distance to a practical distance of about 3 meters and moves the workpiece to cope with this problem. is what happened.

本発明はこのような背景に行われたものであって、被加工物が長尺物であり、その長手方向距離がレーザ加工装置の標準的な加工ヘッド可動範囲を越える物品に対して、レーザ加工装置を利用して、自動化された穴あけ加工を施すことを可能にする、加工方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、プログラム制御されたレーザ加工装置について、ヘッド可動範囲を越える長尺物に対しても、プログラム制御された精度の高い加工を施すことができる、レーザ加工制御方法および装置を提供することを目的とする。本発明は作業工数をできるだけ大きくすることなく、長尺物に高い精度のレーザ加工を施す方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、作業者の錯誤により不良品を製造する可能性がきわめて小さい、レーザ加工方法および装置を提供することを目的とする。さらに具体的には、車両用フレームとして利用される断面がコ字状をなす長尺の鋼材に、その三面にレーザ加工により、自動化された穴あけ加工を行う方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、作業者が個々の作業について、穴あけ位置を調節設定する必要のない加工方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、長尺物の金属材料にレーザ加工を施すとともに、その工程および装置を自動化して作業を省力化することを目的とする。本発明は、同時に長尺物の加工作業の安全をはかることを目的とする。 The present invention has been carried out against such a background, in which an object to be processed is a long object, and a laser beam is applied to an article whose longitudinal distance exceeds the standard processing head movable range of a laser processing apparatus. It is an object of the present invention to provide a processing method and apparatus that enable automated drilling using a processing apparatus. An object of the present invention is to provide a laser processing control method and apparatus capable of performing program-controlled and high-precision processing on a long object exceeding the head movable range with respect to a program-controlled laser processing apparatus. With the goal. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for performing high-precision laser processing on a long object without increasing the number of work steps as much as possible. It is an object of the present invention to provide a laser processing method and apparatus that are extremely unlikely to produce defective products due to operator error. More specifically, an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for performing automatic drilling on a long steel material having a U-shaped cross section used as a vehicle frame by laser processing on three surfaces thereof. To do. It is an object of the present invention to provide a processing method and apparatus that do not require an operator to adjust and set the drilling position for each work. An object of the present invention is to perform laser processing on a long metal material and to automate the process and apparatus to save work. It is an object of the present invention to at the same time ensure the safety of a long work.

本発明の第一は加工方法の発明であり、プログラム制御されるレーザ加工機加工ヘッドの長手方向の可動範囲（Ｌｘ）を越える長さ（Ｌ＞Ｌｘ）の長尺体を被加工物として加工する方法において、前記被加工物を前記可動範囲（Ｌｘ）以下の長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）だけ移動させる毎にいったん前記被加工物を固定し、それぞれ固定する毎に前記可動範囲（Ｌｘ）毎に前記被加工物の仕様に対応して設定された制御プログラムを実行させることを特徴とする。前記長尺体の加工面が複数であるとき、その複数の加工面毎について上記加工方法を繰り返して実行するように設定することができる。 The first aspect of the present invention is an invention of a machining method, in which a long body having a length (L> Lx) exceeding a movable range (Lx) in a longitudinal direction of a laser-machined machining head controlled by a program is processed as a workpiece. In this method, each time the workpiece is moved by a length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) less than the movable range (Lx), the workpiece is once fixed and fixed. A control program set in accordance with the specification of the workpiece is executed for each movable range (Lx) each time. When there are a plurality of processed surfaces of the elongated body, the processing method can be set to be repeatedly executed for each of the plurality of processed surfaces.

すなわちレーザ加工ヘッドの長手方向の可動範囲（Ｌｘ）は、上述のように装置の規格にしたがって、例えば１〜３メートル程度である。したがってこの可動範囲（Ｌｘ）以下の長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）だけ被加工物を移動させることとし、被加工物を移動させる毎に、それぞれ対応する制御プログラムを実行させて加工を行うことにした。これにより、数メートルあるいは十メートルを越える長尺体に、高い精度でレーザ加工を施すことができることになる。それぞれ移動させる毎に実行させる制御プログラムは、その加工位置の仕様に対応する制御プログラムであり、被加工物を移動させる毎に制御プログラムは自動的に各加工位置の仕様に対応するものに入れ換える。例えば全長１０メートルの被加工物を２メートルずつ５回移動させて、移動ごとに対応する５種類の制御プロ
グラムにしたがって加工を実行する。装置の規格により例えばレーザ加工ヘッドの可動範囲がＬ₀ ＝３メートルであるとすると、被加工物を２．５メートル毎に移動させるように構成すれば、ちょうど加工所望位置が２．５メートルの境界位置にあるときにも、合理的に対応することができる。 That is, the movable range (Lx) in the longitudinal direction of the laser processing head is, for example, about 1 to 3 meters according to the standard of the apparatus as described above. Accordingly, the workpiece is moved by a length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) less than the movable range (Lx), and each time the workpiece is moved, the corresponding control program is moved. We decided to perform the process. Thereby, it is possible to perform laser processing with high accuracy on a long body exceeding several meters or 10 meters. The control program to be executed each time the workpiece is moved is a control program corresponding to the specification of the machining position, and each time the workpiece is moved, the control program is automatically replaced with one corresponding to the specification of each machining position. For example, a workpiece having a total length of 10 meters is moved five times by two meters, and machining is executed according to five types of control programs corresponding to each movement. For example, if the movable range of the laser processing head is L ₀ = 3 meters according to the standard of the apparatus, if the workpiece is moved every 2.5 meters, the desired processing position is just 2.5 meters. Even when it is at the boundary position, a reasonable response can be made.

被加工物である長尺体の断面が、例えば「コ字状体」であり、その長尺体の三面について加工を施す必要があるときには、上記の加工工程を各面について実行するごとに、被加工物を９０度だけ長手方向軸まわりに回転させて、これを３回繰り返し実行することにより、その三面を等しい精度で加工することができる。 When the cross-section of the long body that is the workpiece is, for example, a “U-shaped body”, and when it is necessary to process the three surfaces of the long body, By rotating the workpiece around the longitudinal axis by 90 degrees and repeating this three times, the three surfaces can be machined with equal accuracy.

本発明の第二の観点は加工装置の発明であり、被加工物を載置する載置台と、この載置台に載置された被加工物にレーザ光を照射する加工ヘッドと、この加工ヘッド先端を所定の可動範囲内で（平面的に）移動させる駆動手段と、この駆動手段に同期して前記加工ヘッドからレーザ光を発生させるプログラム制御手段とを備えた加工装置において、前記被加工物が前記所定の可動範囲を越える長さ（Ｌ＞Ｌｘ）の長尺体であるとき、前記可動範囲（Ｌｘ）以下の長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）毎に前記被加工物を移動させるコンベアを設け、前記プログラム制御手段は、このコンベアの駆動毎にその移動位置に対応する制御プログラムを実行させる制御手段を含むことを特徴とする。 A second aspect of the present invention is an invention of a processing apparatus, a mounting table for mounting a workpiece, a processing head for irradiating a workpiece placed on the mounting table with laser light, and the processing head In the processing apparatus, comprising: a driving unit that moves the tip within a predetermined movable range (planarly); and a program control unit that generates laser light from the processing head in synchronization with the driving unit. Is a long body with a length exceeding the predetermined movable range (L> Lx), for each length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) equal to or shorter than the movable range (Lx). A conveyor for moving the workpiece is provided, and the program control means includes control means for executing a control program corresponding to the movement position every time the conveyor is driven.

前記コンベアに、前記長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）に対応して設けられた前記被加工物の端部が当接するストッパと、このストッパの一つを前記プログラム制御手段に連動して有効に制御する手段とを備えた構成とすることが望ましい。 A stopper that contacts the end of the workpiece provided corresponding to the length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) on the conveyor, and one of the stoppers is the program. It is desirable to have a configuration including means for effectively controlling in conjunction with the control means.

前記被加工物がその複数の面を加工する長尺体であるとき、前記プログラム制御手段がレーザ光の発生を禁止しているタイミングで、その被加工物をその長手方向軸まわりに回転させる反転装置を設ける構成とすることができる。 When the workpiece is a long body that processes a plurality of surfaces thereof, a reversal that rotates the workpiece around its longitudinal axis at the timing when the program control means prohibits the generation of laser light. It can be set as the structure which provides an apparatus.

前記被加工物がその複数の面を加工する長尺体であるとき、前記ストッパはその複数の面に対して共通に制御される構成とすることができるし、あるいはこれをその複数の面に対して個別に制御される構成とすることができる。 When the workpiece is a long body that processes the plurality of surfaces, the stopper can be configured to be controlled in common with respect to the plurality of surfaces, or this can be applied to the plurality of surfaces. On the other hand, it can be set as the structure controlled separately.

本発明により、実用的もしくは標準的なレーザ加工装置を利用して、自動制御により、中型または大型車両用の車体フレームなどの長尺体をレーザ加工することができることになった。レーザ加工装置の本体は、実用的な一例についてその大略の大きさを表示すると、幅１メートル、長さ３メートル、高さ２メートルほどである。これは全体を箱状の囲いの中に収容することができる。被加工物であるフレーム素材は、車両規格によりさまざまであるが、たとえばその長さが３ないし１２メートルほどであっても、この箱状の囲いの長手方向左右に設けた貫通穴の一方から、コンベアに載置して供給することができる。そして他方の貫通穴から、加工済のフレームが同様にコンベアに載置されて押し出される形態で現れる。したがってその加工精度はレーザ加工装置本体の加工精度を維持して、長尺物を加工することができる。 According to the present invention, a long body such as a body frame for a medium-sized or large-sized vehicle can be laser-processed by automatic control using a practical or standard laser processing apparatus. The main body of the laser processing apparatus is approximately 1 meter in width, 3 meters in length, and 2 meters in height when the approximate size of a practical example is displayed. This can be accommodated entirely in a box-shaped enclosure. The frame material that is the workpiece varies depending on the vehicle standard. For example, even if the length is about 3 to 12 meters, from one of the through holes provided on the left and right in the longitudinal direction of the box-shaped enclosure, It can be mounted on a conveyor and supplied. From the other through-hole, the processed frame appears in a form that is similarly placed on the conveyor and pushed out. Therefore, the processing accuracy maintains the processing accuracy of the laser processing apparatus main body, and can process a long object.

この形態では、長尺の被加工物はあらかじめその位置が正確に設定されたストッパの作用により、高い精度で自動的に定位置に停止されるから、作業者が個々の物品の加工作業においてその設定位置を細かく操作設定する必要がない。作業者は、クレーンまたはホイストを利用して加工前のフレーム素材を単にコンベアに載置し、コンベアを搬送状態に起動すれば足りる。 In this embodiment, a long workpiece is automatically stopped at a fixed position with high accuracy by the action of a stopper whose position is accurately set in advance. There is no need to set the setting position in detail. It is sufficient for the worker to simply place the unprocessed frame material on the conveyor using a crane or a hoist, and to start the conveyor into a conveying state.

この形態では、レーザ加工装置の近辺、具体的にレーザ加工装置の囲い内部に、作業者が立ち入るなどの必要はない。したがって作業者には、熱、光、高電圧、切削屑などによる危険が及ぶことはない。 In this embodiment, there is no need for an operator to enter the vicinity of the laser processing apparatus, specifically inside the enclosure of the laser processing apparatus. Therefore, there is no danger to the worker due to heat, light, high voltage, cutting waste and the like.

レーザ加工工程が実行されている間は、プログラム制御にしたがってフレーム素材が上記貫通穴の間を自動的に前後に移動し、あるいは同じく自動的に長手軸回りに回転する。そして加工作業が終了すると、その反対側の貫通穴から加工済のフレームがコンベア上に自動的に押し出されてくる。したがって作業者は個々の加工操作の進行状況を意識する必要がない。したがって作業者の錯誤により操作手順を誤るなどの原因により、不良品を製造する可能性をほとんど皆無にすることができる。作業者はこの押し出されてくる加工済のフレームについて、大略の目視検査を行い、同様にクレーンまたはホイストを利用してこれを次工程に移送する作業を行えば足りる。 While the laser processing step is being executed, the frame material automatically moves back and forth between the through holes according to program control, or automatically rotates around the longitudinal axis. When the processing operation is completed, the processed frame is automatically pushed out from the through hole on the opposite side onto the conveyor. Therefore, the operator does not need to be aware of the progress of each machining operation. Therefore, there is almost no possibility of producing a defective product due to an error in the operation procedure due to the operator's error. It is sufficient for the operator to perform a general visual inspection on the processed frame that is pushed out, and similarly to perform a work of transferring it to the next process using a crane or a hoist.

（実施例）
図１は本発明実施例装置の全体構成を説明する側面図である。この装置は、工場の水平かつ平坦な床面に直線状に設置される。この実施例装置は、レーザ加工装置１の材料供給側に第一のコンベア１１を設置し、加工済品の取り出し側に第二のコンベア１２を配置した構造である。全体の構成を理解しやすいように、この実施例装置についてそれぞれ具体的な長さを例示すると、第一のコンベア１１の全長Ｃ₁ は１０６００ｍｍ（約１０メートル）である。第二のコンベア１２の全長Ｃ₂ は１１４００ｍｍ（約１１メートル）である。両コンベアの間に配置されるレーザ加工装置１の全長は５２７０ｍｍ（約５メートル）である。 (Example)
FIG. 1 is a side view for explaining the overall configuration of the embodiment apparatus of the present invention. This device is installed in a straight line on the horizontal and flat floor surface of the factory. In this embodiment, the first conveyor 11 is installed on the material supply side of the laser processing apparatus 1 and the second conveyor 12 is arranged on the processed product take-out side. In order to facilitate understanding of the overall configuration, specific lengths of the apparatus of this embodiment will be exemplified. The total length C ₁ of the first conveyor 11 is 10600 mm (about 10 meters). The total length C2 of the _second conveyor 12 is 11400 mm (about 11 meters). The total length of the laser processing apparatus 1 disposed between the two conveyors is 5270 mm (about 5 meters).

このレーザ加工装置１は、出力光が鉛直方向になるように保持された加工ヘッド３を備え、載置台２の上にほぼ水平に載置される加工対象物に対して、上方から鋭いレーザ光線を照射する。この加工ヘッド３は、その加工ヘッド３の中心軸を鉛直に維持したまま、それぞれ長手方向（図１の左右方向）にＬｘ＝３０５０ｍｍ、縦方向（図１の紙面に垂直な方向）にＬｙ＝１５３０ｍｍの範囲で移動できるように、その保持構造が構成されている。つまりこのレーザ加工装置１は、水平な載置台２の上に載置された加工対象物に対して、長方形Ｌｘ×Ｌｙの範囲でレーザ光線を照射することができる。この加工ヘッド３は堅固な機械構造により高い精度で保持されていて、そのレーザ光線を照射する位置および照射時間は、このレーザ加工装置１の一部を構成する制御装置により、きわめて高い精度でプログラム制御される。本願発明はこのレーザ加工装置１をその構成要素の一つとして利用するものであるが、この装置の構成および動作は直接これを本願発明の対象とするものではない。 This laser processing apparatus 1 includes a processing head 3 that is held so that output light is in a vertical direction, and a sharp laser beam from above on a processing object that is mounted substantially horizontally on a mounting table 2. Irradiate. The processing head 3 maintains Lx = 3050 mm in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 1) and Ly = in the vertical direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) while maintaining the central axis of the processing head 3 vertical. The holding structure is configured to be movable within a range of 1530 mm. In other words, the laser processing apparatus 1 can irradiate the processing target placed on the horizontal mounting table 2 with a laser beam in the range of the rectangle Lx × Ly. The machining head 3 is held with high accuracy by a solid mechanical structure, and the position and irradiation time for irradiating the laser beam are programmed with extremely high accuracy by a control device constituting a part of the laser machining apparatus 1. Be controlled. The present invention uses the laser processing apparatus 1 as one of its constituent elements, but the configuration and operation of this apparatus are not directly intended for the present invention.

レーザ加工装置１に加工対象物を供給する第一のコンベア１１、およびレーザ加工装置１から加工された物品を搬出する第二のコンベア１２は、それぞれの搬送方向が、レーザ加工装置１の載置台２の中心とほぼ一つの直線をなすように配置される。そして、第一のコンベア１１から供給される加工対象物はそのままレーザ加工装置１の載置台２の上でレーザ加工を実行することができる。 The first conveyor 11 that supplies the workpiece to the laser processing apparatus 1 and the second conveyor 12 that carries out the article processed from the laser processing apparatus 1 are each placed in the carrying direction of the laser processing apparatus 1. It is arranged so as to form one straight line with the center of 2. Then, the object to be processed supplied from the first conveyor 11 can be subjected to laser processing on the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1 as it is.

第一のコンベア１１および第二のコンベア１２は、それぞれその幅は約６００ｍｍである。これはこの装置の加工対象物である車両用フレーム、さらに具体的には、規格の異なるさまざまな車両用フレームを一本ずつ搬送することができるように構成された。第一のコンベア１１および第二のコンベア１２の駆動、停止、その搬送方向は一つのプログラム制御装置によりプログラム制御される。このプログラム制御装置は上記説明のレーザ加工装置１のプログラム制御装置と、リアルタイムで情報を交換して連動するように構成された。 Each of the first conveyor 11 and the second conveyor 12 has a width of about 600 mm. This is configured so that a vehicle frame that is a processing object of this apparatus, more specifically, various vehicle frames with different standards can be conveyed one by one. The driving, stopping, and conveying direction of the first conveyor 11 and the second conveyor 12 are program-controlled by one program control device. This program control device is configured to interact with the program control device of the laser processing apparatus 1 described above by exchanging information in real time.

ここで第一のコンベアに供給される車両用フレームは加工前の素材である。ここで加工しようとする素材の車両用フレームは、例えば図３に符号１０としてその斜視図を示すように、長手方向軸に垂直な断面が「コ」字状をなす鋼材である。その断面「コ」字状の長辺の幅は、それぞれ車種に対応して規格が定められているが、この実施例のコンベア装置としては、一つの装置でさまざまなサイズのものを加工できるように構成された。この装置では、「コ」字状鋼材の断面長辺の幅は１２０ｍｍないし２５０ｍｍの範囲で対応することができる。このコンベアで搬送できる「コ」字状鋼材の長さは原則的に任意であり、小さいものは数十センチメートルのものから、長いものは十数メートルのものまで搬送することができる。 Here, the vehicle frame supplied to the first conveyor is a material before processing. The vehicle frame of the material to be processed here is, for example, a steel material whose cross section perpendicular to the longitudinal axis forms a “U” shape, as shown in FIG. The width of the long side of the cross-sectional “U” shape is determined according to the vehicle type, but the conveyor device of this embodiment can process various sizes with one device. Configured. In this apparatus, the width of the long side of the cross section of the “U” -shaped steel material can correspond in the range of 120 mm to 250 mm. The length of the “U” -shaped steel material that can be transported by this conveyor is in principle arbitrary, and small ones can be transported from several tens of centimeters to long ones of several tens of centimeters.

図１に示すように、第一のコンベア１１の長手方向にはその二箇所に反転装置４が設けられている。これはこのコンベア１１を搬送する加工対象物をその長手方向軸まわりに回転させる装置である。すなわち車両用フレームは、上述のようにその断面は「コ」字状であり、その被加工面は三面ある。その三面それぞれの所定位置に、取付け用穴などを加工形成することが必要である。このため、第一のコンベア１１の中間二箇所に反転装置４を配置し、これを利用して、その三面のいずれか一つの面がコンベア１１の上方に現れるように、搬送する素材をその長手方向軸まわりに９０度ずつ、双方向に回転制御することができるように構成した。 As shown in FIG. 1, reversing devices 4 are provided at two locations in the longitudinal direction of the first conveyor 11. This is a device for rotating a workpiece to be conveyed on the conveyor 11 around its longitudinal axis. That is, as described above, the vehicle frame has a “U” -shaped cross section and has three processed surfaces. It is necessary to process and form mounting holes at predetermined positions on the three surfaces. For this reason, the reversing device 4 is arranged at two intermediate positions of the first conveyor 11, and by using this, the material to be conveyed is its longitudinal length so that any one of the three surfaces appears above the conveyor 11. It was configured to be able to control the rotation in both directions by 90 degrees around the direction axis.

レーザ加工装置１の載置台２の端部には位置合わせ用のストッパ５が設けられている。ストッパ５はこの載置台２に堅固に取付けられていて、電気信号によりその有効状態と無効状態が制御される。このストッパ５を有効状態に設定し、図１の左方から第一のコンベア１１により長尺の被加工物を搬入すると、その端部がこのストッパ５に当接して停止する。当接させた状態でその被加工物を一時的に固定すると、この被加工物の加工位置をその端部を基準とする距離により厳密に制御することができる。 A positioning stopper 5 is provided at the end of the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1. The stopper 5 is firmly attached to the mounting table 2, and its valid state and invalid state are controlled by an electric signal. When the stopper 5 is set in an effective state and a long workpiece is loaded from the left side of FIG. 1 by the first conveyor 11, the end portion of the stopper 5 comes into contact with the stopper 5 and stops. If the workpiece is temporarily fixed in the contact state, the machining position of the workpiece can be strictly controlled by the distance with the end as a reference.

そしてこの本発明実施例装置では、レーザ加工装置１の排出側に第二のコンベア１２を設けた。この第二のコンベア１２には、それぞれ前記ストッパ５を起点として、それぞれ順次間隔Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、およびＬ₃ を隔てて、三つのストッパ６、７および８を設けた。これらのストッパ６、７および８は、それぞれ前記レーザ加工装置１の載置台２に設けられたストッパ５と同等に堅固な構造であり、この間隔Ｌ₁ 、Ｌ₂ 、およびＬ₃ は、穴あけ加工位置精度に対応して相応の高い精度で設定される。 In this embodiment of the present invention, the second conveyor 12 is provided on the discharge side of the laser processing apparatus 1. The second conveyor 12 is provided with three stoppers 6, 7, and 8, starting from the stopper 5, respectively, at intervals L ₁ , L ₂ , and L ₃ . These stoppers 6, 7 and 8 have a structure that is as strong as the stopper 5 provided on the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1, and the intervals L ₁ , L ₂ , and L ₃ are formed by drilling. Corresponding to the position accuracy, it is set with a correspondingly high accuracy.

このような構成の装置では、レーザ加工装置１の載置台２に設けられたストッパ５を無効状態にして、第一のコンベア１１が被加工物を図１の右方に向けて搬送を継続すると、被加工物の端部はストッパ５の位置を通過して中継ボックス９の中を通過し、第二のコンベア１２に達する。このとき第二のコンベア１２に設けた最も近いストッパ６を有効にしておくと、被加工物の先端はこのストッパ６に当接して停止する。すなわちストッパ６の設置位置について、これも高い寸法精度で設定して、しかもその停止面がレーザ加工装置１の載置台２に設けたストッパ５から、距離Ｌ₁ （この実施例装置ではＬ₁ ＝２５００ｍｍ）の位置に相応の高い精度で設定する。このような構成により、レーザ加工装置１の載置台２の長さが被加工物の長さより短い場合にも、その長尺の被加工物をその端部からＬ₁ だけずらして、正確に位置合わせを行うことができることになる。 In the apparatus having such a configuration, when the stopper 5 provided on the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1 is disabled, the first conveyor 11 continues to convey the workpiece toward the right in FIG. The end of the workpiece passes through the position of the stopper 5, passes through the relay box 9, and reaches the second conveyor 12. At this time, if the nearest stopper 6 provided on the second conveyor 12 is made effective, the tip of the workpiece contacts the stopper 6 and stops. In other words, the installation position of the stopper 6 is also set with high dimensional accuracy, and its stop surface is a distance L ₁ from the stopper 5 provided on the mounting table 2 of the laser processing apparatus ₁ (L ₁ = in this embodiment apparatus). (2500 mm) is set with a correspondingly high accuracy. With such a configuration, even when the length of the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1 is shorter than the length of the workpiece, the long workpiece is shifted from the end by L _{1 so} that the position can be accurately determined. You will be able to make adjustments.

同様に第二のコンベア１２には、ストッパ６からさらに距離Ｌ₂ の位置にストッパ７を設け、このストッパ７からさらに距離Ｌ₃ の位置にストッパ８を設けた。これらのストッパ６および７も、上記ストッパ５と同等の精度で設定し、それぞれ個別に制御できるように設定する。そして、被加工物がさらに長尺の物品であるときには、ストッパ５、ストッパ６、ストッパ７およびストッパ８を順に有効状態に設定制御しながら、レーザ加工装置１の載置台２に現れる被加工物をその部分毎に加工することができる。ストッパ５、ストッパ６、ストッパ７およびストッパ８を有効に設定して、被加工物を搬送する毎に、レーザ加工装置１に設定される加工プログラムを入れ換えることにより、長尺物に設計通りの形態で高い精度の穴あけ加工を実行することができる。 Similarly, the second conveyor 12 is further provided with a stopper 7 at a distance L ₂ from the stopper 6, and a stopper 8 is further provided at a distance L ₃ from the stopper 7. These stoppers 6 and 7 are also set with the same accuracy as the stopper 5 and can be controlled individually. When the workpiece is a longer article, the workpiece appearing on the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1 is controlled while the stopper 5, the stopper 6, the stopper 7, and the stopper 8 are sequentially set to the effective state. Each part can be processed. By setting the stopper 5, the stopper 6, the stopper 7 and the stopper 8 effectively and replacing the machining program set in the laser machining apparatus 1 every time the workpiece is conveyed, the long object can be designed as designed. High-accuracy drilling can be performed.

図２以下の図面を参照して、この実施例装置の細部構造についてさらに詳しく説明する。図２（ａ）は本発明実施例装置の平面図、同図（ｂ）は側面図である。図２（ａ）を参照して、レーザ加工装置１の周囲には破線で示すように耐火カーテンにより囲いが形成されている。制御装置１７はこのレーザ加工装置１を制御する装置である。レーザ加工装置１の加工ヘッド３の位置、および加工ヘッド３に供給する電流のタイミング、およびその強度をプログラム制御する。この制御装置１７には、上記耐火カーテンの内側で操作することができるように配置されているが、加工ヘッド３からレーザ光を照射するときには、加工ヘッド先端付近から、赤熱した高温の金属飛沫が飛散するから、原則として作業者はこの耐火カーテンの内側には立ち入ることができない。図２で、第一のコンベア１１の脇には、もう一つの制御装置１８が設けられている。この制御装置１８は第一のコンベア１１および第二のコンベア１２を制御するための装置である。この制御装置１８は上記レーザ加工装置用の制御装置１７と、図外の信号通路により連結され、二つの制御装置は相互に必要な情報を授受しながら連動するように構成されている。 The detailed structure of the apparatus according to this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2A is a plan view of the apparatus according to the present invention, and FIG. Referring to FIG. 2A, an enclosure is formed around the laser processing apparatus 1 by a refractory curtain as indicated by a broken line. The control device 17 is a device that controls the laser processing apparatus 1. The position of the machining head 3 of the laser machining apparatus 1, the timing of the current supplied to the machining head 3, and the intensity thereof are program-controlled. The controller 17 is arranged so that it can be operated inside the refractory curtain. However, when laser light is irradiated from the processing head 3, red hot hot metal droplets are generated from the vicinity of the processing head tip. As a general rule, the worker cannot enter the inside of the refractory curtain because it scatters. In FIG. 2, another control device 18 is provided on the side of the first conveyor 11. The control device 18 is a device for controlling the first conveyor 11 and the second conveyor 12. The control device 18 is connected to the control device 17 for the laser processing apparatus by a signal path (not shown), and the two control devices are configured to be linked while exchanging necessary information.

図２（ｂ）には、加工対象物である車両用フレーム１０がクレーンによりつり下げられて、第一のコンベア１１に載置される状態が表示されている。工場の天井空間に設けられたクレーンから、二本のロープにより一本の車両用フレーム１０がつり下ろされ、作業者の介助により、第一のコンベア１１の定められた位置に載置される。この二本のロープ、および車両用フレームを把持するための把持具１９などはよく知られた構造のものである。この図面の状態の車両用フレーム１０は未加工の状態である。図３に示すようにその断面は「コ」字状である。はじめに車両用フレーム１０が幅広の面を上にして、これが加工面になるようにして、第一のコンベア１１につり下ろされる。作業者の手作業により把持具１９が外される。目視により安全が確認されると、作業者の操作により制御装置１８が起動される。これにより第一のコンベア１１が車両用フレーム１０を図３に示す矢印２０の方向に搬送する。 FIG. 2B shows a state in which the vehicle frame 10 that is the object to be processed is suspended by the crane and placed on the first conveyor 11. One vehicle frame 10 is suspended by two ropes from a crane provided in the ceiling space of the factory, and is placed at a predetermined position of the first conveyor 11 with the assistance of an operator. The two ropes and the gripping tool 19 for gripping the vehicle frame have a well-known structure. The vehicle frame 10 in this state is in an unprocessed state. As shown in FIG. 3, the cross section has a “U” shape. First, the vehicle frame 10 is suspended on the first conveyor 11 so that the wide surface faces up and this becomes the processing surface. The gripping tool 19 is removed by the operator's manual work. When safety is confirmed by visual inspection, the control device 18 is activated by the operator's operation. Thereby, the first conveyor 11 conveys the vehicle frame 10 in the direction of the arrow 20 shown in FIG.

図１にもどって、被加工物である車両用フレームが第一のコンベア１１を図の右方に移動し、その先端がレーザ加工装置１の載置台２に達すると、その先端はストッパ５に当接して、被加工物である車両用フレームの移動が停止される。この状態でレーザ加工装置１はその被加工物を把持固定する。そして制御装置１７がレーザ加工装置１を制御して、あらかじめ設定された被加工物の位置に順次穴あけを実行する。この間は作業者はレーザ加工装置１に接近することなく、制御装置１８の監視画面の表示により監視する。 Returning to FIG. 1, when the vehicle frame, which is a workpiece, moves the first conveyor 11 to the right in the drawing and the tip of the frame reaches the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1, the tip is brought to the stopper 5. The movement of the vehicle frame that is the workpiece is stopped by abutting. In this state, the laser processing apparatus 1 grips and fixes the workpiece. And the control apparatus 17 controls the laser processing apparatus 1, and performs a drilling one by one in the position of the workpiece set beforehand. During this time, the operator does not approach the laser processing apparatus 1 but monitors it by displaying the monitoring screen of the control apparatus 18.

制御プログラムに設定されたすべての穴あけ位置の穴あけが完了すると、同じく制御プログラムによりストッパ５が解除され、具体的にはストッパ５が下方に下がり、第一のコンベア１１および第二のコンベア１２が起動されて、被加工物である車両用フレームを図１の右方に搬送する。このときストッパ６が有効化され、被加工物の端部はこのストッパ６に当接して停止する。これによりレーザ加工装置１は、その制御プログラムにしたがって、載置台２の上に現れた被加工物についてその部分の加工工程を実行する。 When the drilling of all the drilling positions set in the control program is completed, the stopper 5 is released by the control program, specifically, the stopper 5 is lowered downward, and the first conveyor 11 and the second conveyor 12 are activated. Then, the vehicle frame as the workpiece is conveyed to the right in FIG. At this time, the stopper 6 is activated, and the end portion of the work piece comes into contact with the stopper 6 and stops. Thereby, the laser processing apparatus 1 performs the process of the part about the workpiece which appeared on the mounting base 2 according to the control program.

このストッパ６に対応する制御プログラムにより設定されたすべての穴あけ加工が完了すると、同じく自動的な制御によりストッパ６が下方に下げられ、被加工物が図の右方に搬送される。このときストッパ７が有効状態に設定され、被加工物の先端がストッパ７に当接して停止する。この位置で同様に、ストッパ７に対応する制御プログラムによる加工が実行される。同様に、ストッパ８についてもこの動作が繰り返されて、長尺物の被加工物についての加工が実行される。被加工物が短い物体であるときには、ストッパ６、あるいはストッパ７で、すべての加工が終了される場合もある。 When all the drilling processes set by the control program corresponding to the stopper 6 are completed, the stopper 6 is lowered downward by the same automatic control, and the workpiece is conveyed to the right in the drawing. At this time, the stopper 7 is set in an effective state, and the tip of the workpiece comes into contact with the stopper 7 and stops. Similarly, machining by the control program corresponding to the stopper 7 is executed at this position. Similarly, this operation is repeated for the stopper 8 to perform processing on a long workpiece. When the workpiece is a short object, all processing may be completed by the stopper 6 or the stopper 7.

このようにして被加工物の全長にわたりレーザ加工が終了すると、第二のコンベア１２および第一のコンベア１１が起動され、こんどは図１の右方から左方に向けて被加工物が搬送される。このとき図１に符号４で示す反転装置が連動して作用する。これもプログラム制御により実行される。すなわち図４に示すように、反転装置４がリフタ１３の作用によりせり上げられる。このとき被加工物である車両用フレーム１０は、この反転装置４の中央孔を貫通して図４に破線で示す状態になる。第一のコンベア１１の途中には二つの反転装置４が設けてあり、この二つの反転装置４は連動して作用する。すなわち二つの反転装置４に被加工物が把持されることになる。 When laser processing is completed over the entire length of the workpiece in this way, the second conveyor 12 and the first conveyor 11 are activated, and the workpiece is conveyed from right to left in FIG. The At this time, the reversing device indicated by reference numeral 4 in FIG. This is also executed by program control. That is, as shown in FIG. 4, the reversing device 4 is lifted by the action of the lifter 13. At this time, the vehicle frame 10 which is a workpiece passes through the central hole of the reversing device 4 and is in a state indicated by a broken line in FIG. Two reversing devices 4 are provided in the middle of the first conveyor 11, and the two reversing devices 4 operate in conjunction with each other. That is, the workpiece is gripped by the two reversing devices 4.

この状態で被加工物が第一のコンベア１１の所定位置に達すると、第一のコンベア１１の搬送は停止される。そして図５に矢印で示すように、制御プログラムにしたがって反転装置４が起動され、被加工物である車両用フレーム１０は、第二の加工面が上になるように９０度だけその長手方向軸まわりに回転される。 When the workpiece reaches a predetermined position of the first conveyor 11 in this state, the conveyance of the first conveyor 11 is stopped. Then, as shown by the arrows in FIG. 5, the reversing device 4 is activated according to the control program, and the vehicle frame 10 that is a workpiece has its longitudinal axis rotated by 90 degrees so that the second machining surface is up. Rotated around.

この状態で、新しい未加工面を上にした被加工物は、上述の説明と同様に再びレーザ加工装置１の載置台２に送りこまれる。このときにも、それぞれストッパ５、６、７および８を順次有効に作用させながら、レーザ加工装置の載置台２に現れる加工面を移動させる。それぞれのタイミングで、加工位置に対応して詳細に設定された制御プログラムにしたがって加工を実行する。 In this state, the workpiece with the new unmachined surface up is sent again to the mounting table 2 of the laser processing apparatus 1 in the same manner as described above. Also at this time, the processing surface appearing on the mounting table 2 of the laser processing apparatus is moved while the stoppers 5, 6, 7 and 8 are sequentially and effectively acting. At each timing, machining is executed according to a control program set in detail corresponding to the machining position.

そして制御プログラムに設定されたこの面の加工がすべて完了すると、被加工物は再び図１の左方に移送されて反転装置４により反転が実行される。こんどは図６に示すように反対側の未加工面（第３面）が上になるように回転される。図６に示す位置で、再び上記説明と同様に、被加工物である車両用フレーム１０を順次レーザ加工装置１の載置台２に送りこみ、順次制御プログラムにより加工作業を実行する。 When the machining of this surface set in the control program is completed, the workpiece is transferred again to the left in FIG. 1 and reversed by the reversing device 4. As shown in FIG. 6, this is rotated so that the opposite unprocessed surface (third surface) faces up. At the position shown in FIG. 6, as in the above description, the vehicle frame 10 that is the workpiece is sequentially fed to the mounting table 2 of the laser machining apparatus 1 and the machining work is sequentially executed by the control program.

この第３面の加工が終了すると、この加工対象物についてはすべての加工面の加工が終了したことになる。ここで、すべてのストッパ５〜８が無効状態に制御され、レーザ加工装置１による加工を終えた車両用フレーム１０は図１の右方に搬送され、第二のコンベア１２のほぼ右端に達する。この位置で、作業者の操作によりクレーン装置（図示されていない）を利用して、車両用フレーム１０は第二のコンベア１２から外され所定の次工程に搬送される。 When the processing of the third surface is completed, the processing of all processed surfaces is completed for the processing object. Here, all the stoppers 5 to 8 are controlled to be in an invalid state, and the vehicle frame 10 that has been processed by the laser processing apparatus 1 is conveyed to the right in FIG. 1 and reaches the almost right end of the second conveyor 12. At this position, the vehicle frame 10 is removed from the second conveyor 12 and conveyed to a predetermined next process using a crane device (not shown) by the operator's operation.

図７は第一のコンベア１１で、被加工物である車両用フレーム１０が、その第三面を上にして搬送されている状態を説明する分解斜視図である。第二のコンベア１２についても同様構造であり図示を省略する。図７では、車両用フレーム１０の第二面および第三面を加工するときに車両用フレーム１０が倒れないように支えるローラが側方から伸張して様子も示されている。図８はストッパ６の構造および作用状態を説明する斜視図である。この実施例装置では、コンベアの途中に設けられるストッパについては、床面に支持固定する構造をとった。図９は同じくストッパ６の構造および作用状態を説明する斜視図である。これはストッパ６が有効に制御され、エアシリンダなどによりせり上げられ、搬送されてくる車両用フレーム１０の端部を遮る様子を示す。 FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating a state in which the vehicle frame 10 which is a workpiece is conveyed with the third surface thereof facing up on the first conveyor 11. The second conveyor 12 has the same structure and is not shown. FIG. 7 also shows a state in which the rollers that support the vehicle frame 10 so as not to fall when the second surface and the third surface of the vehicle frame 10 are machined extend from the side. FIG. 8 is a perspective view for explaining the structure and operating state of the stopper 6. In this embodiment apparatus, the stopper provided in the middle of the conveyor is structured to be supported and fixed to the floor surface. FIG. 9 is a perspective view for explaining the structure and operating state of the stopper 6. This shows a state in which the stopper 6 is effectively controlled and is lifted up by an air cylinder or the like and blocks the end of the vehicle frame 10 being conveyed.

図１０に、上記動作説明で開示したコンベア（第一のコンベア１１、第二のコンベア１２）および複数のストッパが関連するプログラム制御について、そのフローチャートを表示する。 FIG. 10 shows a flowchart of the program control related to the conveyors (first conveyor 11 and second conveyor 12) and the plurality of stoppers disclosed in the operation description.

上記説明はこの方法および装置を実施した自動車の組立て工場における本発明実施例であるが、本発明は、レーザ加工装置が一度に加工できる長さを越える被加工物について、レーザ加工装置の制御に連動させて、被加工物を順次繰り送りプログラム制御による加工を施す作業工程に広く実施することができる。本発明は、作業に際して発生する音は小さく、従来の穴あけ工程を実行する工場に比べてきわめて静かである。すなわちその作業環境は優れている。 The above description is an embodiment of the present invention in an automobile assembly factory that implements this method and apparatus. However, the present invention is intended to control a laser processing apparatus for a workpiece that exceeds the length that can be processed at one time by a laser processing apparatus. In conjunction with this, it can be widely implemented in work processes in which workpieces are sequentially processed by feed program control. The present invention produces less noise during operation and is much quieter than a factory that performs a conventional drilling process. That is, the working environment is excellent.

本発明の実施装置および方法の概念を説明する工程の側面図。The side view of the process explaining the concept of the implementation apparatus and method of this invention. 本発明実施例装置の（ａ）平面図および（ｂ）側面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS (a) Top view and (b) Side view of this invention Example apparatus. 第一のコンベアにより搬送される車両用フレームの斜視図。The perspective view of the frame for vehicles conveyed by the 1st conveyor. 本発明実施例装置に利用される反転装置の斜視図。The perspective view of the inversion apparatus utilized for this invention Example apparatus. 反転装置の斜視図（第二面を加工面とするとき）。The perspective view of a reversing device (when making the 2nd surface into a processing surface). 反転装置の斜視図（第三面を加工面とするとき）。The perspective view of a reversing device (when making the 3rd surface into a processing surface). 第二面を加工面とする状態での車両用フレームの斜視図。The perspective view of the frame for vehicles in the state which uses a 2nd surface as a process surface. ストッパの作用を説明する斜視図。The perspective view explaining the effect | action of a stopper. ストッパの作用を説明する斜視図。The perspective view explaining the effect | action of a stopper. 本発明実施例装置のプログラム制御要部を説明するフローチャート。The flowchart explaining the program control principal part of this invention Example apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１レーザ加工装置
２載置台
３加工ヘッド
４反転装置
５ストッパ
６ストッパ
７ストッパ
８ストッパ
９中継ボックス
１０車両用フレーム（被加工物）
１１第一のコンベア
１２第二のコンベア
１３リフタ
１７制御装置（レーザ加工装置用）
１８制御装置（コンベア用）
１９把持具
２０搬送方向を示す矢印 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser processing apparatus 2 Mounting stand 3 Processing head 4 Inversion apparatus 5 Stopper 6 Stopper 7 Stopper 8 Stopper 9 Relay box 10 Vehicle frame (workpiece)
11 First conveyor 12 Second conveyor 13 Lifter 17 Control device (for laser processing device)
18 Control device (for conveyor)
19 Grasping tool 20 Arrow indicating transport direction

Claims

プログラム制御されるレーザ加工ヘッドの長手方向の可動範囲（Ｌｘ）を越える長さ（Ｌ＞Ｌｘ）の長尺体を被加工物として加工する方法において、
前記被加工物を前記可動範囲（Ｌｘ）以下の長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）だけ移動させる毎にいったん前記被加工物を固定し、それぞれ固定する毎に前記可動範囲（Ｌｘ）毎に前記被加工物の仕様に対応して設定された制御プログラムを実行させることを特徴とする長尺体の加工方法。 In a method of processing a long body having a length (L> Lx) exceeding the movable range (Lx) in the longitudinal direction of a laser-controlled head controlled by a program as a workpiece,
The workpiece is fixed once each time the workpiece is moved by a length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) not more than the movable range (Lx), and the workpiece is fixed each time the workpiece is fixed. A method for processing a long body, wherein a control program set corresponding to the specification of the workpiece is executed for each movable range (Lx).

前記長尺体の加工面が複数であるとき、その複数の加工面毎について請求項１記載の加工方法を繰り返して実行する長尺体の加工方法。 The processing method of the elongate body which repeatedly performs the processing method of Claim 1 for every some processing surface, when the processing surface of the said elongate body is plurality.

被加工物を載置する載置台と、この載置台に載置された被加工物にレーザ光を照射する加工ヘッドと、この加工ヘッド先端を所定の可動範囲内で（平面的に）移動させる駆動手段と、この駆動手段に同期して前記加工ヘッドからレーザ光を発生させるプログラム制御手段とを備えた加工装置において、
前記被加工物が前記所定の可動範囲を越える長さ（Ｌ＞Ｌｘ）の長尺体であるとき、
前記可動範囲（Ｌｘ）以下の長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）毎に前記被加工物を移動させるコンベアを設け、
前記プログラム制御手段は、このコンベアの駆動毎にその移動位置に対応する制御プログラムを実行させる制御手段を含む
ことを特徴とする長尺体の加工装置。 A mounting table for mounting the workpiece, a processing head for irradiating the workpiece mounted on the mounting table with laser light, and a tip of the processing head are moved (in a plane) within a predetermined movable range. In a processing apparatus comprising a driving means and a program control means for generating laser light from the processing head in synchronization with the driving means,
When the workpiece is a long body having a length exceeding the predetermined movable range (L> Lx),
A conveyor for moving the workpiece for each length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) equal to or less than the movable range (Lx);
The program control means includes control means for executing a control program corresponding to the moving position for each drive of the conveyor.

前記コンベアに、前記長さ（Ｌ₁ ，Ｌ₂ ，Ｌ₃ ・・・≦Ｌｘ）に対応して設けられた前記被加工物の端部が当接するストッパと、このストッパの一つを前記プログラム制御手段に連動して有効に制御する手段とを備えた請求項３記載の長尺体の加工装置。 A stopper that contacts the end of the workpiece provided corresponding to the length (L ₁ , L ₂ , L ₃ ... ≦ Lx) on the conveyor, and one of the stoppers is the program. 4. The apparatus for processing a long body according to claim 3, further comprising means for effectively controlling in conjunction with the control means.

前記被加工物がその複数の面を加工する長尺体であるとき、前記プログラム制御手段がレーザ光の発生を禁止しているタイミングで、その被加工物をその長手方向軸まわりに回転させ新しい加工面を上向きに設定する反転装置を設けた請求項３記載の長尺体の加工装置。 When the workpiece is a long body that processes the plurality of surfaces, the workpiece is rotated around its longitudinal axis at a timing when the program control means prohibits generation of laser light. The long body processing device according to claim 3, further comprising a reversing device for setting the processing surface upward.

前記被加工物がその複数の面を加工する長尺体であるとき、前記ストッパはその複数の面に対して共通に制御される請求項４記載の長尺体の加工装置。 5. The apparatus for processing a long body according to claim 4, wherein when the workpiece is a long body that processes the plurality of surfaces, the stopper is controlled in common to the plurality of surfaces.